26 emkost kondensatory

Ответ: – да, можно.
 Каким образом?
Ответ: прикосновением, влиянием
(электростатическая индукция)
 Какой заряд можно накопить? Бесконечно
большой?
Ответ: нет, определенный (опыт с электрофорной
машиной
https://www.youtube.com/watch?v=wRRSZrIPXN8)
 От чего зависит величина заряда?
Ответ: от свойств проводника
q
q
q
C
U
С – электроемкость, Ф
q – заряд одного из проводников, Кл
U – разность потенциалов между
проводниками, В
диэлектрик
на практике:
1 мкФ = 10-6 Ф
1 пФ = 10-12 Ф
проводник
Электроемкость зависит от:
1. геометрических размеров и формы проводников;
2. взаимного расположения проводников;
3. диэлектрической проницаемости
В 1745 году
в Лейдене немецкий физик
Эвальд Юрген фон Клейст
и голландский физик
Питер ван Мушенбрук
создали первый
конденсатор
«лейденскую банку».
1692-1761
- - - - - - - - - - - d
диэлектрик
+ + + + + + + + + +
C



S

0
С – электроемкость плоского
конденсатора, Ф
ε – диэлектрическая проницаемость
ε0 - электрическая постоянная, Ф/м
S - площадь пластины конденсатора, м2
d - расстояние между пластинами, м
d
Электроемкость плоского конденсатора прямо
пропорциональна площади пластины
конденсатора и обратно пропорциональна
расстоянию между пластинами
С1
+
С2
_
+
U2
U1
+
_
C
_
U
d↑ , следовательно , С↓
1 1 1
C C C
1
2
С1 +
+
_
q1
_
С2
+
C
q2
_
q
S↑, следовательно, С↑


C C1 C 2
2
qU
q
CU


W 
2
2 2C
2
W – энергия заряженного конденсатора (энергия
электрического поля), Дж
q - заряд пластины конденсатора, Кл
U - разность потенциалов, В
С – электроемкость конденсатора, Ф

в радиотехнике, в
автоматизации
производственных
процессов, в
вычислительной
технике и т.д.
используется
свойство
накапливать и
сохранять заряд
в компьютерной технике –
клавиатура (зависимость
емкости от расстояния между
пластинами)
 На тыльной стороне клавиши
одна пластина конденсатора, а
на плате,- другая. Нажатие
клавиши изменяет емкость
конденсатора.

Петличный микрофон.
Микрофон конденсаторный.
Студийный конденсаторный
направленный микрофон широкого
применения.
Применение конденсаторов
Светильники с
разрядными лампами.
Батарея конденсаторов
Лампа фотовспышки.
Полимерные конденсаторы
с твердым электролитом
на чипсете
 https://www.youtube.com/watch?v=xyIX04oM27U
1. Определите толщину диэлектрика
конденсатора, электроемкость которого
1400 пФ, площадь пластин
1,4 ·10-3 м2. Диэлектрик – слюда (ε=6).
Дано:
Решение:
С=1400 ·10-12Ф
S=1,4 ·10-3 м2
ε=6
ε0=8,85·10-12 Ф/м
C


S

d


S

0
d
0
C
d-?
Ф

1,410 м
68,85 10
м

 53.1106 м
d
140010 Ф
3
12
2
12
Ответ: d = 53,1 мкм
2. Разность потенциалов 150 В между
пластинами плоского конденсатора. Площадь
каждой пластины 1,2·10-2 м2, заряд 5 нКл. На
каком расстоянии друг от друга находятся
пластины?
Дано:
U=150 В
S=1,2·10-2 м2
q=5·10-9 Кл
ε=1
ε0=8,85·10-12Ф/м
Решение:
C


S

0
d
d


S

0
C
q
5

10
Кл


 0,03310 Ф
C
U
150В
9
9
18,8510 Ф 1,210 м
 S 
м

d
C
0,03310 Ф
 0,3210 м  3,2 мм
12
2
0
d-?
9
2
Ответ: d=3,2 мм
2
3. Площадь пластин плоского воздушного
конденсатора равна 10-2 м2, расстояние между
ними 5 мм. До какой разности потенциалов
был заряжен конденсатор, если при его
разрядке выделилось 4,2·10-3 Дж энергии?
Дано:
Решение:
W  CU
2
U  2W
C
S=10-2 м2
2
S
d=5 мм=5·10-3м

C
d
ε=1
ε0=8,85·10-12Ф/м
18,8510 Фм 10 м

 1,7710 Ф
-3
C
W=4,2·10 Дж
510 м
0
12
2
2
11
3
U-?
Дж
2

4
,
2

10
 2,210 В
U 
1,7710 Ф
3
4
11
Ответ:
U  2,210 В
4
1.
2.
3.
4.
100 пФ
0,1 нФ
1 мкФ
0,1мФ
1.
2.
3.
4.
Уменьшится в 2 раза
Уменьшится в 4 раза
Увеличится в 4 раза
Увеличится в 2 раза
1.
2.
3.
4.
Не изменится
Уменьшится в 4 раза
Увеличится в 4 раза
Увеличится в 2 раза
1
С
С
С
С
1.
2.
2
С
С
3.
4.
5.
6.
С
С
С/4
С
2С/5
4С/3
3С/5
3С/4